金属切削机床概论模块一课件

1、模块一 机床的传动基础知识任务引入任务分析相关知识任务实施知识链接学习小结生产学习经验任务引入机械零件的形状很多，但主要由平面、圆柱面、圆锥面和成型面组成。要获得所需的工件表面有哪些成型方法?工件表面的成型方法和机床所需的运动以及各种运动之间有何联系呢?机床的各种运动都是怎样来实现?返回任务分析各种类型机床的具体用途和加工方法虽然各不相同，但基本上工作原理相同，即所有机床都必须通过刀具和工件之间的相对运动，切除工件上多余金属，形成具有一定形状、尺寸和表面质量的工件表面，从而获得所需的机械零件。机床加工机械零件的过程，实质就是形成零件上各个工作表面的过程。 为了适应工件和刀具的材料、尺寸及加工精

2、度的变化，并满足不同加工工序的要求，通用机床和专门化机床的主运动和进给运动速度，需在一定范围内变化。根据速度调节变化的特点不同，机床的传动可分为无级变速传动和有级变速传动两种。下一页返回任务分析 无级变速传动的速度变换是连续的，即在一定范围内可以调节到需要的任意速度。有级变速传动的速度变换是不连续的，即在一定范围内只能调节到有限的若十级速度。目前在绝大多数的机床上，以采用机械式有级变速传动为主，因其具有结构紧凑、工作可靠、效率高和变速范围大等优点。上一页返回相关知识 (一)工件的表面形状及其形成方法 机械零件的形状多种多样，但构成其内、外轮廓表面的不外乎几种基本形状的表面:平面、圆柱面、圆锥面

3、以及各种成型面(见图1一1)。这些基本形状的表面都属于线性表面，既可经济地在机床上进行加工，又较易获得所需精度。下一页返回相关知识 工件表面可以看成是一条线沿着另一条线运动而形成的。并且把这两条线叫做母线和导线，统称发生线。如图1一2 (a)所示，平面是由直线1(母线)沿直线2(导线)运动而形成;图1-2 (b) , (c)所示圆柱面和圆锥面是由直线1(母线)沿着圆2(导线)运动而形成;图1-2 (d)为圆柱螺纹的螺旋面，是由“八”形成线1(母线)沿螺纹线2(导线)运动而成;图1-2 ( e)为直齿圆柱齿轮的渐开线齿廓表面，是由渐开线1(母线)沿直线2(导线)运动而形成的。 在上述举例中不难发

4、现，有些表面，其母线和导线可以互换，如圆柱面和直齿圆柱齿轮的渐开线齿廓表面等，称为可逆表面。而有些表面，其母线和导线不可互换，如圆锥面、螺纹面，称为不可逆表面。一般说来，可逆表面可采用的加工方法，要多于不可逆表面。 上一页下一页返回相关知识 机床上加工零件时，零件所需形状的表面是通过刀具和工件的相对运动，用刀具的切削刃切削出来的，其实质就是借助于一定形状的切削刃以及切削刃与被加工表面之间按一定规律的相对运动，形成所需的母线和导线。由于加工方法和使用的刀具切削刃形状的不同，机床上形成发生线的方法和所需运动也不同，归纳起来有以下四种:轨迹法、成型法、相切法、展成法，如图1-3所示。 上一页下一页返

5、回相关知识 1.轨迹法 轨迹法就是利用刀具做一定规律的轨迹运动对工件进行加工的方法。切削刃与被加工表面为点接触(实际是在很短一段长度上的弧线接触)，因此切削刃可被看做是一个点。为了获得所需发生线，切削刃必须沿着发生线做轨迹运动。图1-3 ( a)所示例子中，刨刀沿箭头A，方向所做直线运动，形成了直线形的母线，刨刀沿箭头Az方向所做曲线运动，形成了曲线形的导线。显然，采用轨迹法形成发生线，需要一个独立的运动。 上一页下一页返回相关知识 2.成型法 成型法就是利用成型刀具对工件进行加工的方法。如图1-3 ( b)所示，切削刃是一条与所需形成的发生线完全吻合的切削线，因此加工时不需要任何运动，便可获

6、得所需发生线。曲线形母线由成型刨刀的切削刃直接形成，直线形的导线则由轨迹法形成。 3.相切法 相切法就是利用刀具边旋转边做轨迹运动对工件进行加工的方法。如图1-3 (c)所示，切削刃可被看做是点，当该切削点绕着刀具轴线做旋转运动B,，同时刀具轴线沿着发生线的等距线做轨迹运动A2时，切削点运动轨迹的包络线，便是所需的发生线。因此，采用相切法形成发生线，需要2个独立的成型运动，即刀具的旋转运动和刀具中心按一定规律运动。上一页下一页返回相关知识 4.展成法(范成法) 利用刀具和工件做展成切削运动的加工方法，切削刃是一条与需要形成的发生线共扼的切削线。加工时，刀具与工件按确定的运动关系做相对运动，切削

7、刃与被加工表面相切，切削刃各瞬时位置的包络线就是所需的发生线。用展成法形成发生线时，刀具和工件之间的相对运动通常由两个运动(旋转+旋转或旋转+移动)组合而成，这两个运动之间必须保持严格的运动关系，彼此不能独立，它们共同组成一个复合的运动，这个运动称为展成运动。如图1-3 (d)所示，工件旋转运动凡2和刀具旋转B12(或刀具直线移动B21)是形成渐开线的展成运动，它们必须保持严格的传动比关系。上一页下一页返回相关知识 (二)机床的运动 在机床上，为了获得所需的工件表面形状，必须形成一定形状的发生线(母线和导线)。除成型法外，发生线的形成都是靠刀具和工件做相对运动实现的。这种运动称为表面成型运动。

8、此外，还有多种辅助运动。 表面成型运动(简称成型运动)是保证得到工件要求的表面形状的运动。表面成型运动是机床上最基本的运动，是机床上刀具和工件为了形成表面发生线而做的相对运动。例如，图1-4 ( a)是用尖头车刀车削外圆柱面。形成母线和导线的方法，属于轨迹法。工件的旋转运动B，产生母线(圆)，刀具的纵向直线运动A2产生导线(直线)。运动B，和A2就是两个表面成型运动。上一页下一页返回相关知识 1.成型运动按其组成情况分类 成型运动按其组成情况不同，可分为简单的和复杂的两种。如果一个独立的成型运动是有单独的旋转运动或直线运动构成的，则此成型运动称为简单成型运动。在机床上，简单成型运动一般是主轴的

9、旋转，刀架和工作台的直线移动。通常用符号A表示直线运动，用符号B表示旋转运动。例如，用尖头车刀车削外圆柱面时(见图1-4 (a)，工件的旋转运动B，和刀具的直线移动Az就是两个简单运动。 如果一个独立的成型运动，是由两个或两个以上的旋转运动或线运动，按照某种确定的运动关系组合而成，则称此成型运动为复合成型运动。上一页下一页返回相关知识例如，车削螺纹时(见图1-4 (b)，形成螺旋形发生线所需的刀具和工件之间的相对螺旋轨迹运动，通常将其分解为工件的等速旋转运动B,，和刀具的等速直线移动A,2 0B,，和A,2彼此不能独立，它们之间必须保证严格的运动关系，即工件每转1转时，刀具直线移动的距离应等于

10、螺纹的一个导程，从而B,，和A,2这两个单元运动组成一个复合运动。 由复合成型运动分解的各个部分，虽然都是直线运动或旋转运动，与简单运动相像，但本质是不同的。前者是复合运动的一部分，各个部分必然保持严格的相对运动关系，是互相依存，而不是独立的。而简单运动之间是互相独立的，没有严格的相对运动关系。上一页下一页返回相关知识 2.成型运动按在切削过程中的作用分类 成型运动按其在切削过程中所起的作用，又可分为主运动和进给运动。 1)主运动 主运动是指直接切除工件上多余材料(切削层)，使之转变为切屑，以形成工件新表面的运动。金属切削过程中，无论哪种切削运动，主运动只有一个，且它的速度较高、功率消耗也较大

11、，约占功率消耗的90 %。主运动可以由工件完成，如车削加工时工件的旋转运动;也可以由刀具完成，如铣削、钻削加工中的铣刀、钻头的旋转运动，刨削加工时刨刀的直线运动。 上一页下一页返回相关知识2)进给运动 进给运动是不断地把切削层投入切削，以逐渐切出整个工件表面的运动。切削运动中，进给运动可以是一个(如钻削加工时)或多个(如磨削加工时)，也可能没有(如拉削加工时)。进给运动通常速度较低、功率消耗较小，可以是连续的，也可以是间断的。例如，车削外圆时，纵向进给运动是连续的，横向进给运动是间断的，刀具进给运动仅消耗切削总功率的10%左右。主运动和进给运动可能是简单的成型运动，也可能是复合成型运动。 表面

12、成型运动是机床上最基本的运动，其轨迹、数目、行程和方向在很大程度上决定着机床的传动和结构形式。显然，采用不同工艺方法加工不同形状的表面，所需要的表面成型运动是不同的，从而产生了各种不同类型的机床。上一页下一页返回相关知识然而，即使是用同一种工艺方法和刀具结构加工相同表面，由于具体加工条件不同，表面成型运动在刀具和工件之间的分配也往往不同。例如，车削圆柱面，绝大多数情况下表面成型运动是工件旋转和刀具直线移动。但根据工件形状、尺寸和坯料形式等具体条件不同，表面成型运动也可以是工件旋转并直线移动，或刀具旋转和工件直线移动，或者刀具旋转并直线移动(见图1-5)。表面成型运动在刀具和工件之间的分配情况不

13、同，机床结构也不一样，这就决定了机床结构形式的多样化。上一页下一页返回相关知识 3)辅助运动 机床的运动除了切削运动外，还有一些实现机床切削过程的辅助工作而必须进行的辅助运动，该运动不直接参与切削运动，但为切削加工的工件运动创造了加工的必要条件，是不可缺少的。它的种类很多，主要包括以下几种。 (1)切入运动。刀具相对工件切入一定深度，以保证工件获得一定的加工尺寸。 (2)分度运动。加工若十个完全相同的均匀分布的表面时，为使表面成型运动得以周期性地继续进行的运动称为分度运动。例如，多工位工作台、刀架等的周期性转位或移位，以便依次加工工件上的各有关表面，或依次使用不同刀具对工件进行顺序加工。上一页

14、下一页返回相关知识 (3)操纵和控制运动。操纵和控制运动包括启动、停止、变速、换向、部件与工件的夹紧、松开、转位以及自动换刀、自动检测等。 (4)调位运动。加工开始前机床移动有关部件，以调整刀具和工件之间的正确相对位置。 (5)各种空行程运动。空行程运动是指进给前后的快速运动。例如，在装卸工件时为避免碰伤操作者或划伤已加工表面，刀具与工件应相对退离。在进给开始之前刀具快速引进，使刀具与工件接近。进给结束后刀具应快速退回。例如车床的刀架或铣床的工作台，在进给前后都有快进或快退运动。上一页下一页返回相关知识 (三)机床的传动联系和传动原理图 1.机床传动的组成 为了实现加工过程中所需的各种运动，机

15、床必须有执行件、运动源和传动装置三个基本部分。 1)执行件 执行件是执行机床运动的部件，如主轴、刀架、工作台等。其任务是装夹刀具或工件，并直接带动其完成一定形式的运动并保持其准确的运动轨迹。 2)动力源 动力源是为执行件提供动力和运动的装置，如交流异步电动机、直流或交流调速电动机和伺服电动机等。上一页下一页返回相关知识 3)传动装置 传动装置是传递运动和动力的装置，通过它把执行件和运动源或有关的执行件之间联系起来，使执行件获得一定速度和方向的运动，并使有关执行件之间保持某种确定的相对运动关系。 2.机床的传动联系和传动链 在机床上，为了得到所需要的运动，需要通过一系列的传动件(轴、带、齿轮副、

16、蜗杆副、丝杠螺母机构和齿轮齿条机构等)把执行件和动力源(如主轴和电动机)，或者把执行件和执行件(如主轴和刀架)联系起来，以构成传动联系。构成一个传动联系的一系列传动件，称为传动链。上一页下一页返回相关知识 传动链中的传动机构可分为定比传动机构和换置机构两种。定比传动机构的传动比不变，如带传动、定比齿轮副和丝杠螺母副等。换置机构可根据需要改变传动比或传动方向，如滑移齿轮变速机构、挂轮机构及各种换向机构等。 根据传动联系的性质不同，传动链还可分为外联系传动链和内联系传动链。 1)外联系传动链 外联系传动链是动力源(如电动机)与机床执行件(如主轴、刀架、工作台等)之间的传动链。它可使执行件得到预定速

17、度的运动，且传递一定的动力。此外，外联系传动链还包括变速机构和换向(改变运动方向)机构等。外联系传动链传动比的变化，只影响生产率或表面粗糙度，不影响发生线的性质。上一页下一页返回相关知识 传动链中的传动机构可分为定比传动机构和换置机构两种。定比传动机构的传动比不变，如带传动、定比齿轮副和丝杠螺母副等。换置机构可根据需要改变传动比或传动方向，如滑移齿轮变速机构、挂轮机构及各种换向机构等。 根据传动联系的性质不同，传动链还可分为外联系传动链和内联系传动链。 1)外联系传动链 外联系传动链是动力源(如电动机)与机床执行件(如主轴、刀架、工作台等)之间的传动链。它可使执行件得到预定速度的运动，且传递一

18、定的动力。此外，外联系传动链还包括变速机构和换向(改变运动方向)机构等。外联系传动链传动比的变化，只影响生产率或表面粗糙度，不影响发生线的性质。上一页下一页返回相关知识因此，外联系传动链不要求动力源与执行件之间有严格的传动比关系。例如，在车床上用轨迹法车削圆柱面时，主轴的旋转和刀架的移动是两个互相独立的成型运动，有两条外联系传动链。主轴的转速和刀架的移动速度，只影响生产率和工件表面粗糙度，不影响圆柱面的形成(即不影响发生线的性质)。传动链的传动比不要求很精确，工件的旋转和刀架的移动之间，也没有严格的相对速度关系。 2)内联系传动链 内联系传动链联系的是复合运动中的多个分量，也就是说它所联系的是

19、有严格运动关系的两执行件，以获得准确的加工表面形状及较高的加工精度。上一页下一页返回相关知识有了内联系传动链，机床工作时，由其所联系的两个执行件就按照规定的运动关系做相对运动，但是内联系传动链本身并不能提供运动，为使执行件得到运动，还需要外联系传动链将运动传到内联系传动上来。例如，在车床上用螺纹车刀车削螺纹时，为了保证所加工螺纹的导程值，主轴(工件)每转1转，车刀必须直线移动一个螺纹导程。此时联系主轴和刀架之间的螺纹传动链，就是一条传动比有严格要求的内联系传动链。假如传动比不准确，则车螺纹就不能得到要求的螺纹导程;加工齿轮时就不能展成正确的渐开线齿形。因此，内联系传动链中不能有传动比不确定或瞬

20、时传动比有变化的传动机构，如带传动、摩擦传动和链传动等。上一页下一页返回相关知识 通过以上对机床运动的分析，可以看出:每一个运动，不论是简单的还是复杂的，必须有一条外联系传动链;只有复合运动才有内联系传动链。如果一个复合运动分解为两个部分则必有一条内联系传动链。外联系传动链不影响发生线的性质，只影响发生线形成的速度;内联系传动链影响发生线的性质和执行件运动的轨迹。内联系传动链只能保证执行件具有正确的运动轨迹，要使执行件运动起来，还须通过外联系传动链把动力源和执行件联系起来，使执行件得到一定的运动速度和动力。上一页下一页返回相关知识 3.机床的传动原理图 通常，传动链包括各种机构，如带传动、齿轮

21、齿条、蜗轮蜗杆、丝杠螺母、滑移齿轮变速机构、交换齿轮变速机构、离合器变速机构、交换齿轮或挂轮架以及各种电的、液压的和机械的无级变速机构等。在考虑传动路线时，通常把上述机构分成两大类:一类是传动比和传动方向固定不变的传动机构，如带传动、定比齿轮副、蜗轮蜗杆副、丝杠螺母副等，称为定比传动机构;另一类是能根据需要变换传动比和传动方向的传动机构，如交换齿轮、滑移齿轮变速机构等，称为换置机构。 上一页下一页返回相关知识 为了便于研究机床的传动联系，常用一些简明的符号把传动原理和传动线路表示出来，这就是传动原理图，在图中仅表示与形成某一表面直接有关的运动及其传动联系。图1-6是传动原理图经常使用的一部分符

22、号。其中表示执行件的符号，还没有统一的规定，一般采用较直观的圆形表示。为了把运动分析的理论推广到数控机床，图中引人数控机床传动原理图时所需要用的一些符号，如电的联系、脉冲发生器等。下面举例说明传动原理图的画法和所表示的内容。例1. 1卧式车床传动原理图。上一页下一页返回相关知识 卧式车床用螺纹车刀车削螺纹时的传动原理如图1-7所示。图中由主轴至刀架的传动联系为两个执行件之间的传动联系，由此保证刀具与工件间的相对运动关系。这个运动是复合运动。它将其分解为两部分:主轴的旋转B和车刀的纵向移动A。因此，车床应有两条传动链。 (1)主轴一4一5一u一6一7一丝杠:该传动链是复合运动A和B的内联系传动链

23、，u表示螺纹传动链的换置机构，如交换齿轮架上的交换齿轮和进给箱中的滑移齿轮变速机构等，可通过调整u来得到被加工螺纹的导程。上一页下一页返回相关知识 (2)动力源一1一2一u一3一4一主轴:该传动链是联系动力源与复合运动A和B的外联系传动链，外联系传动链可由动力源联系复合运动中的任意环节。u 表示主运动传动链的换置机构，如滑移齿轮变速机构和离合器变速机构等，通过u可调整主轴的转速，以适应切削速度的需要。 在卧式车床上车削圆柱面时，由表面成型原理可知，主轴的旋转和刀具的移动是两个独立的简单运动。这时车床应有两条外联系传动链，如图1-7所示，其中一条为:电动机一1一2一一3一 4一主轴;另一条为:电

24、动机一12一u一3一4一5一u5一6一7一丝杠。其中1一2一u一3一4是两条传动链的公共段。u、为刀架移动速度换置机构的传动比，它实际上与u、是同一变换机构。上一页下一页返回相关知识这样，虽然车削螺纹和车削外圆柱时运动的数量和性质不同，但可共用一个传动原理图。其差别仅在于:当车削螺纹时，u必须计算和调整精确;当车削外圆时，不需要准确。 例1. 2数控车床的传动原理图。 数控车床的传动原理图基本上与卧式车床相同，所不同的是数控车床多以电气控制，如图1-8所示。车削螺纹时，脉冲发生器P通过机械传动装置(通常是一对齿数相等的齿轮)与主轴相联系。主轴每转1转，脉冲发生器P发出u个脉冲。经3一4传至纵向

25、快速调整换置机构u .。和伺服系统5一6，控制伺服电动机M,，它可以经机械传动装置7一8或直接与滚珠丝杠连接，使刀架做纵向直线移动A,，并保证主轴每转一转，刀架纵向移动一个工件螺纹的导程。改变y. i，可使脉冲发生器P输出脉冲发生变化，以满足车削不同导程螺纹的要求。上一页下一页返回相关知识 车削螺纹时，脉冲发生器P发出的脉冲经9一10一u.2一11一12一M2一13-14一丝杠，使刀具做横向移动AZ。 车削成型曲面时，主轴每转一转，脉冲发生器P发出的脉冲同时控制刀架纵向直线移动A。和刀具横向移动Az。这时，传动链为A,一纵向丝杠一g一7一M6一5一u.,一 4一3一P一9一10一u11一12一

26、M2一13一14一横向丝杠一Az，形成一条内联系传动链，同时不断变化，保证刀尖沿着要求的轨迹运动，以便得到所需的工件表面形状，并使刀架纵向直线移动A。和刀具横向移动Az的合成线速度的大小基本保持恒定。 车削圆柱面或端面时，主轴的转动B,、刀架的纵向直线移动A。和刀具的横向移动A2是3个独立的简单运动，u . i . u .a用以调整主轴的转速和刀具的进给量。返回上一页任务实施(一)机床传动系统分析 实现机床加工过程中全部成型运动和辅助运动的各传动链，组成一台机床的传动系统。根据执行件所完成运动的作用不同，传动系统中各传动链分为主运动传动链、进给运动传动链、范成运动传动链和分度运动传动链。 为便

27、于了解和分析机床的传动结构及运动传递情况，把传动原理图所表示的传动关系用一种简单的示意图形式，即传动系统图体现出来。下一页返回任务实施它是表示实现机床全部运动的一种示意图，图中将每条传动链中的具体传动机构用简单的规定符号表示(规定符号详见国家标准GB/T4460一1984机械制图一机构运动简图符号)，同时标明齿轮和蜗轮的齿数、蜗杆头数、丝杆导程、带轮直径、电动机功率和转速等，并按照运动传递顺序，以展开图形式绘在能反映机床外形及主要部件相互位置的投影面上。传动系统图只表示传动关系，不表示各传动元件的实际尺寸和空间位置。 分析传动系统图的一般方法是:根据主运动、进给运动和辅助运动确定有几条传动链。

28、首先找到传动链所联系的两个末端件(动力源和某一执行件，或者一个执行件到另一个执行件)，然后按照运动传递或联系顺序，从一个末端件向另一末端件，依次分析各传动轴之间的传动结构和运动传递关系，以查明该传动链的传动路线以及变速、换向、接通和断开的工作原理。上一页下一页返回任务实施 如图1-9所示卧式车床传动系统图。该机床可实现主运动、纵向进给运动、横向进给运动和车螺纹时的纵向进给运动等4个运动，即机床传动系统由主运动传动链、车螺纹传动链、纵向进给传动链及横向进给传动链等组成。下面以主运动传动链和进给运动传动链为例进行分析。1.主运动传动链卧式车床的主运动是主轴带动工件的旋转运动，其传动链的两端件是主电

29、动机(2. 2kW , 1440r/min)和主轴IV，其传动路线为：由电动机经带传动 将运动传至轴I，然后再经I一II轴间和-轴间的三个滑移齿轮(双联齿轮)变速组，使主轴获得2 x2 x2 =8级转速。其传动表达式如下：上一页下一页返回任务实施 2.进给运动传动链 主轴W的后端装有两个齿数相同的齿轮z40固联在一起，由它们把运动传至刀架。主轴的运动通过轴IV一VI之间的滑移齿轮变速机构传至轴姗。当轴姗上的滑移齿轮z42与轴仪上的齿轮z62或z63啮合时运动传至轴仪，然后经联轴节传动丝杠X旋转，通过开合螺母机构使刀架纵向移动，这就是车削螺纹时刀架的转动路线。其表达式为上一页下一页返回任务实施上

30、一页下一页返回任务实施 由于传动系统图是用平面图形来反映立体的机床传动结构，有时不得不把一根轴画成折断线或弯曲成一定角度的折线;有时把相互啮合的传动副分开，而用虚线或大括号连接表示它们的传动联系，如图1-9所示中轴XIII上齿轮，46与轴XVI上齿轮z20就是用虚线连接以表示两者是啮合的。注意到这些特殊表示方法，对读懂传动系统图是有帮助的。(二)机床的调整计算 机床的调整计算通常有两种情况:一种是根据传动系统图提供的有关数据，确定某些执行件的运动速度或位移量;另一种是根据执行件所需的运动速度、位移量，或有关执行件之间所需保持的运动关系，确定相应传动链中换置机构(通常为挂轮变速机构)的传动比，以

31、便进行必要调整。上一页下一页返回任务实施 机床调整计算按每一传动链分别进行，其一般步骤如下: (1)确定传动链的两端件，如电动机一主轴，主轴一刀架等。 (2)根据传动链两端件的运动关系，确定它们的计算位移，即在指定的同一时间间隔内两端件的位移量。例如，主运动传动链的计算位移为:电动机n巾(单位为r/min，主轴n+(单位为r/min;车床螺纹进给传动链的计算位移为:主轴转1转，刀架移动工件螺纹一个导程P(单位为mm). (3)根据计算位移以及相应传动链中各个顺序排列的传动副的传动比，列写运动平衡式。 (4)根据运动平衡式，计算出执行件的运动速度(转速、进给量等)或位移量，或者整理出换置机构的换

32、置公式，然后按加工条件确定挂轮变速机构所需采用的配换齿轮齿数，或确定对其他变速机构的调整要求。上一页下一页返回任务实施 例1根据图1-9所示车削螺纹的进给传动，确定交换齿轮变速机构的置换公式。 (1)传动链两端件:主轴一刀架。 (2)计算位移:主轴转1转一刀架移动pi, (pi,是工件螺纹导程，单位为mm)。 (3)运动平衡式为 式中a、b、c为交换齿轮的齿数。 (4)换置公式:将上式化简整理，得出交换齿轮变速机构的换置公式为上一页下一页返回任务实施 将选择车削的工件螺纹导程的数值带人此换置公式，便可计算出交换齿轮变速机构的传动比及各交换齿轮的齿数。例如，P, = 4mm，则即交换齿轮的齿数为

33、:a =40, h =30, c =60, d =40。例1.4 分析图1-10所示万能升降台铣床的主运动传动系统，并按照图示齿轮的啮合位置，计算主轴的转速。上一页下一页返回任务实施 在万能升降台铣床上，主运动传动链的两端件是主电动(7.5kW, 1440r/min)和主轴V。由图1-10可知，电动机的运动经弹性联轴器传给轴I，然后经轴I一II之间的定比齿轮副26/54以及轴且II一III , III一IV和IV一V之间的3个滑移齿轮变速机构，带动主轴旋转，并使其获得3 x3 x2 -18级不同的转速。主轴的开、停及变向均由电动机实现，主运动传动链的传动路线表达式为上一页下一页返回任务实施根据

34、图示齿轮啮合位置，可以得出主轴的转速为上一页返回知识链接(一)机床的传动形式机床的传动形式按其所采用的传动介质不同，分为机械、液压、电气和气压传动以及以上几种传动方式的联合传动等。 (1)机械传动。应用齿轮、齿条、皮带、离合器、丝杠螺母等机械元件传递运动与动力。这种传动形式工作可靠、维修方便，目前机床上应用最广。 (2)液压传动。应用油液做介质，通过泵、阀和液缸等液压元件传递运动和动力。这种传动形式结构简单。液压传动较多地用于直线运动，其运动比较平稳，容易实现自动化，在磨床、组合机床及液压刨床等机床上应用较多。下一页返回知识链接 (3)电气传动。应用电能通过电器装置传递运动和动力。这种传动方式

35、的电气系统比较复杂，成本较高。在大型、重型机床上较多应用直流电动机、发电机组;在数字控制机床上，常用机械传动与步进电动机或电液脉冲电动机与伺服电动机等联合传动，用以实现机床的无级变速。电气传动容易实现自动控制。 (4)气压传动。应用空气做介质，通过气动元件传递运动和动力。这种传动形式的主要特点是动作迅速，易于获得高转速，易于实现自动化，但其运动平稳形较差，驱动力较小，主要用于机床的某些辅助运动(如夹紧工件等)及小型机床的进给运动传动中。上一页下一页返回知识链接 机床的传动方式按传动速度调节变化特点将传动分为有级传动和无级传动。有级传动又叫有级调速，是在一定转速范围内，速度分为若十级而且每级速度

36、的变化是不连续。无级传动又叫无级调速，是在一定转速范围内，速度可以调到任意一个数值的传动。上一页下一页返回知识链接 (二)机床转速图 对机床进行传动分析，仅有传动系统图还是不够的，因为它不能直观地表明每一级转速是如何传动的，也不能显示出各变速组之间的内在联系。因此，对于转速(或进给量)是等比数列的传动系统，还是采用一种特殊形式的线图一转速图。转速图是分析和设计机床传动系统的重要工具。在转速图上可以直观表达出传动系统中各轴转速的变化规律及该轴具有的转速级数、各级转速的传动路线、各传动副的传动比、传动副的数目及传动系统的传动顺序。 图1-11 (a)是某机床主传动系统图，其传动路线表达式为上一页下

37、一页返回知识链接 由传动系统图可看出:电机轴一I轴间为三角带传动(定比传动)。I一II轴间采用三联滑移齿轮变速(传动副数为3)，由相邻两轴及轴上传动件组成第一个变速组(a组)。一轴间采用双联滑移齿轮变速(传动副数为2)第二个变速组(b组)。上一页下一页返回知识链接一轴间也是采用双联滑移齿轮变速，按照传动顺序为(传动副数为2)，照传动顺序为第三个变速组(c组)。通过这三个变速组可使主轴得到12级变速，即:=3x2x2=12，公比cp=1.41主轴转速范围为35. 5一1600r/min。图1-11 (b)是该传动系统的转速图。图中，间距相等的一组竖线表示各传动轴，各轴排列次序符合传动顺序，从左向

38、右依次标出I、II、IQ ,W，轴号与传动系统图中的各轴对应，最左边的0号轴代表电动机轴。 间距相等的一组水平线表示各级转速。由于转速数列采用等比数列及对数标尺，所以在图上各级转速的间距相等。 上一页下一页返回知识链接 两轴之间的转速连线(粗体的水平线和斜线)表示传动副的传动比。若传动比连线是水平的，表示为等速传动，通过此传动副传动时，两轴转速相同;若传动比连线向上方倾斜，表示为升速传动，转速升高;若传动比连线向下方倾斜，表示为降速传动，转速降低。应当注意，1组平行的传动比连线，表示为同一传动副的传动路线。例如，轴II和轴IQ之间有6条传动比连线，但分属于2组，每组3条。这个变速组共有两挡传动比(两对传动副)，其中水平线表示传动比为1 : 1(齿数比为44 : 44，向下斜三格的传动比连线表示降速，其传动比为1 : 2. 83(齿数比为23 : 65 ) . 上一页下一页返回知识链接 水平线与竖线相交处绘有一些圆点，表示该轴所能获得的转速。圆点数为该轴具有的转速级数;圆点位置表明了各级转速的数值。例如II轴上有3个小圆点，表示有三级转速，其转速分别为800r/min, 560r/min和400r/min。主轴有12级转速，在转速图W轴上共有12个圆点，且各级转速分别是35.5、50, 71.1600r/min. 在转速图上还可以清楚地看出从电